Gehäuse, insbesondere für ein Klimasystem für ein Kraftfahrzeug

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Gehäuse, insbesondere einer Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug, wobei das Gehäuse (1) im Bereich seiner Wandung (5) mindestens einen schalloffenen Bereich (7) aufweist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Gehäuse, insbesondere ein Klimagehäuse oder für ein Klimasystem für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Bei herkömmlichen Klimaanlagen werden, infolge eines entwicklungsbedingten ständig weiteren Absenkens der Fahrzeuggeräusche im Fahrzeuginnenraum, die durch Gebläse verursachten Geräusche zunehmend als störend empfunden. Um die durch die Klimaanlage verursachten Geräusche zu verringern, ist der Einsatz von Luftschallabsorbern in den Klimaanlagen sowie der Einsatz von Resonanzabsorbern (DE 196 13 875 A1) bekannt, jedoch lassen auch diese Lösungen zur Geräuschreduzierung im Fahrzeuginnenraum noch Wünsche offen.

[0003] Fig. 2 zeigt einen schematisch dargestellten Schnitt durch ein herkömmliches Gehäuse 11 einer Klimaanlage und veranschaulicht anhand der mit P_in und P_out bezeichneten Pfeile, dass der gesamte, von einem Gebläse (nicht dargestellt) kommende und in das Gehäuse 11 eingeleitete Schall P durch Luftdüsen 12 in den Fahrzeuginnenraum 13 austritt.

[0004] Ferner ist aus der DE 36 39 138 A1 ein Gehäuse zur Führung von Luftströmen bekannt, das mit aus Kunststoff bestehenden Wandteilen und mit großflächigen Wandbereichen versehen ist, die zur Schalldämmung mit einer Schaumstoffauflage versehen sind. Die mit Schaumstoff versehenen Wandbereiche bestehen dabei aus einem Stützgerippe aus Kunststoff, das mit Schaumstoff umschlossen ist und das als ein nachträgliches befestigbares Ansatzteil ausgebildet ist, welches auf das mit entsprechenden Aussparungen versehene Gehäuse aufgesetzt und beispielsweise federnd verrastet wird. Hierbei werden insbesondere großwandige Gehäuseteile oder großflächige Bereiche durch absorbierend wirkende Bereiche ersetzt.

[0005] Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Gehäuse zur Verfügung zu stellen.

[0006] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Gehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0007] Erfindungsgemäß ist das Gehäuse im Bereich seiner Wandung(en), worunter vorliegend weder der Lufteinlass noch der Luftauslass verstanden werden soll, mindestens mit einen schalloffenen Bereich versehen. D.h. es kann im Extremfall auch das gesamte Gehäuse schalloffen ausgebildet sein. Durch diesen schalloffenen Bereich kann Schall austreten, im Gegensatz zum Stand der Technik, gemäß dem im Inneren des luftführenden Bereichs ein schallabsorbierendes Material vorgesehen ist. Somit gelangt auf Grund des schalloffenen Bereichs nicht der gesamte (bzw. restliche) Schall durch Öffnungen (d.h. den Lufteinlass und den Luftauslass), insbesondere Luftdüsen, direkt in den Fahrzeuginnenraum, sondern wird außerhalb des luftführenden Bereichs mittels Dämmmaterialien und Wänden absorbiert und/oder gedämmt. Der schalloffene Bereich hat daher lediglich eine Transmissionswirkung und keine relevante Absorptionswirkung. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung bleibt die nutzbare Größe des Luftkanals erhalten und der Schall wird nach seinem Austritt durch den schalloffenen Bereich in den in der Umgebung des Luftkanals ohnehin vorhandenen schallabsorbierenden Materialien, wie Spritzwanddämmung, Einlegefliese, Teppiche o.ä. gedämpft.

[0008] Bevorzugt wird der schalloffene Bereich durch Materialien gebildet, die einen leichten Austritt des Schalls ermöglichen. Dies können insbesondere leichte und/oder poröse Werkstoffe sein. So kommen auch Materialien in Frage, die bei entsprechender Ausgestaltung schallabsorbierend wirken, bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung jedoch den Schall durchlassen.

[0009] Bevorzugt weist der schalloffene Bereich auf: Vlieswerkstoffe, insbesondere kaschierte Vlieswerkstoffe, offenzellige Schäume, insbesondere kaschierte Schäume, Folien aus geschlossenzelligen PU-, PUR-, PP-, PE-, EPP-, PEPP-Schaum, dünne Folien oder Platten, perforierte Materialien, insbesondere mikroperforierte Materialien, sämtliche vorstehenden Materialien alleine oder in beliebiger Kombination. Die vorstehenden Materialien können beispielsweise an luftführenden Bereichen im Gehäuse mit einer luftdichten Haut versehen sein. Dies verhindert ein Ausströmen, ohne die gezielte Schallabgabe wesentlich zu beeinträchtigen.

[0010] Der schalloffene Bereich ist bevorzugt in einem Rahmen gehalten, wobei der Rahmen auch durch das entsprechend behandelte oder bearbeitete Material des restlichen schalloffenen Bereichs gebildet werden kann. So können beispielsweise Kunststoff-Fasern im Randbereich erwärmt und verpresst werden, wodurch ein stabiler Rahmen gebildet wird. Alternativ kann der schalloffene Bereich auch von einem mittels einer Klemmverbindung angebrachten Rahmen gehalten werden. Der schalloffene Bereich kann auch stoffschlüssig im Rahmen gehalten werden, insbesondere in Folge eines Eingießens in den Rahmen.

[0011] Bevorzugt ist zwischen dem Gehäuse und dem schalloffenen Bereich und/oder dem Rahmen desselben eine stoffschlüssige Verbindung vorgesehen. Hierbei kommen - in Abhängigkeit der verwendeten Materialien - Schweißverfahren, wie bspw. Ultraschallschweißen, Pressschweißen, Schmelzschweißen, gegebenenfalls Löten (Hart- oder insbesondere Weichlöten), Kleben, Eingießen in Frage.

[0012] Alternativ kann eine formschlüssige Verbindung vorgesehen sein, wie beispielsweise das Vorsehen von Federn, das Nieten, Biegen, Falzen, Aufweiten oder Einspreizen (z.B. Clipsverbindung).

[0013] Ebenfalls kann eine kraftschlüssige Verbindung vorgesehen sein, wie beispielsweise das Vorsehen von Federn, Keilen, Schrauben oder einer Presspassung.

[0014] Bevorzugt sind das Gehäuse und der schalloffene Bereich einstückig ausgebildet, wobei insbesondere Mikroperforationen im Gehäuse vorgesehen sind. Eine derartige Ausgestaltung stellt sicher, dass keine Verbindungsprobleme auftreten.

[0015] Bevorzugt wird der schalloffene Bereich unterhalb der Instrumenten-Tafel vorgesehen. Von dort dringt der Schall nicht direkt, sondern wird durch in diesem Bereich vorhandene Dämpfungsmaterialien und Wände abschwächt und gelangt somit mit verminderter Intensität, d.h. gedämpft, in den Fahrzeuginnenraum. Der unter die Instrumenten-Tafel geleitete Schall ist an den Luftdüsen nicht vorhanden, so dass der Geräuschpegel im Fahrzeuginnenraum abgesenkt wird.

[0016] Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1

ein schematisch, teilweise mit einer umgebenden Dämmung dargestelltes erfindungsgemäßes Gehäuse,

Fig. 2

ein schematisch, teilweise mit einer umgebenden Dämmung dargestelltes Gehäuse gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 3

eine tabellarische Übersicht über verschiedene Ausführungsformen,

Fig. 4

eine schematische Schnittdarstellung gemäß einer ersten, abgewandelten Ausführungsform,

Fig. 5

eine schematische Schnittdarstellung gemäß einer zweiten, abgewandelten Ausführungsform,

Fig. 6

eine schematische Schnittdarstellung gemäß einer dritten, abgewandelten Ausführungsform,

Fig. 7

eine schematische Schnittdarstellung gemäß einer vierten, abgewandelten Ausführungsform,

Fig. 8

eine schematische Schnittdarstellung gemäß einer fünften, abgewandelten Ausführungsform,

Fig. 9

eine schematische Schnittdarstellung gemäß einer sechsten, abgewandelten Ausführungsform, und

Fig. 10

eine schematische Schnittdarstellung gemäß einer siebten, abgewandelten Ausführungsform.

[0017] Ein erfindungsgemäßes Gehäuse 1 leitet Luft in einer Klimaanlage, die von einem Gebläse (nicht dargestellt) kommend zu einer oder mehreren Luftdüsen 2 und führt diese einem Fahrzeuginnenraum 3 zu, wobei die Luft im Inneren des Gehäuses 1 bei Bedarf temperiert wird. Das Gehäuse 1 weist eine Wandung 5 auf. Diese Wandung 5 ist in großen Bereichen von einer Dämmung 6 umgeben, die jedoch an den Ein- und Ausleitstellen, d.h. auch bei den Luftdüsen 2, zwangsläufig unterbrochen ist. Ferner weist die Wandung 5 einen schalloffenen Bereich 7 auf, auf dessen Ausgestaltung bei der Beschreibung der einzelnen Ausführungsformen an späterer Stelle eingegangen wird.

[0018] Der Schall P, d.h. insbesondere derjenige des Gebläses, wird in das Gehäuse 1 eingeleitet. Dies ist in Fig. 1 symbolisch durch einen Pfeil dargestellt, der mit P_in bezeichnet ist und dessen Länge den Geräuschpegel symbolisiert. Der in das Gehäuse 1 eingeleitete Schall P wird nur teilweise durch die Luftdüsen 2 an den Fahrzeuginnenraum 3 abgegeben, wie durch den mit P_out bezeichneten Pfeil dargestellt. Dabei entspricht die Pfeillänge wiederum dem Geräuschpegel. Ein Teil des Schalls P tritt durch den schalloffenen Bereich 7 aus dem Gehäuse 1 aus, und wird durch die Dämmung 6 weitgehend daran gehindert, in den Fahrzeuginnenraum 3 einzudringen. Ein Großteil dieses Schallanteils wird dissipiert. Somit wird ein Teil des Schalls P vom Fahrzeuginnenraum 3 ferngehalten, wodurch der Geräuschpegel im Fahrzeuginnenraum 3 abgesenkt wird. Dies betrifft den gesamten Frequenzbereich, wobei eine deutliche Wirkung insbesondere in dem Frequenzbereich zwischen 400 und 5000Hz feststellbar ist.

[0019] Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der schalloffene Bereich 7 durch einen dünneren und mit einer Vielzahl von Mikroperforierungen versehenen Bereich der Wandung 5 gebildet. Auch kann dies mit einem Einsatz aus Vlieswerkstoff erreicht werden.

[0020] Im folgenden werden mehrere abgewandelte Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Figuren 4 bis 10 kurz beschrieben. In Fig. 3 ist tabellarisch hierzu eine Übersicht über den erforderlichen Bauraum, die erreichbare Dichtheit und die Dauerhaltbarkeit dargestellt. Hierbei enthält die Tabelle auch nicht näher dargestellte und beschriebene Ausführungsformen.

[0021] Gemäß sämtlichen abgewandelten Ausführungsformen ist der schalloffene Bereich getrennt vom Gehäuse 1 ausgebildet und wird im folgenden als Akustik-Pad 8 bezeichnet, welcher teilweise von einem Rahmen 9 gehalten und fixiert wird. Als Materialien kommen schalltransparente und vorzugsweise auch schall-absorbierende Materialien in Frage, insbesondere Wattevlies aus Polyester-, PP-, Baumwoll- oder sonstigen Fasern, Schaumstoff-Formteile, insbesondere kaschiert oder verhautet, mikroperforierte Bauteile aus diversen Materialien, Folien und dünne Platten aller Art. Dabei kann der Akustik-Pad 8 beim Einbau in einem luftführenden Gehäuse 1 mit einer luftdichten Haut versehen sein. Der Rahmen 9 kann aus dem gleichen Material wie der Akustik-Pad 8 mit einer entsprechenden Verdichtung hergestellt werden.

[0022] Gemäß der in Fig. 4 dargestellten ersten abgewandelten Ausführungsform (Nr. 1 in der Tabelle von Fig. 3) ist der Akustik-Pad 8 mittels eines Heißklebers an das Gehäuse 1 des Luftverteilers geklebt. Hierbei erfolgt der Auftrag des Heißklebers vollautomatisch mit Hilfe eines Roboters. Allerdings ist eine Vorbehandlung des aus PP bestehenden Gehäuses 1 im Bereich der Klebeflächen erforderlich.

[0023] Fig. 5 zeigt als zweite abgewandelte Ausführungsform die Anbringung des einen als Stanz-/Prägeteil ausgebildeten Rahmen 9 umfassenden Akustik-Pads 8 mit Hilfe von am Gehäuse 1 vorgesehenen stiftartigen Vorsprüngen. Hierbei werden im Rahmen vorgesehene Öffnungen über die Vorsprünge geschoben, wobei an den Öffnungen Federarme vorgesehen sind, die scharfe Kanten aufweisen, welche leicht in die Vorsprünge eindringen und den Akustik-Pad 8 sichern. Alternativ können die Toleranzen so gewählt werden, dass eine Presspassung vorgesehen ist und der Akustik-Pad 8 aufgepresst wird. Ferner ist eine Draufsicht (unten links) sowie ein vergrößerter (unten rechts) Schnitt dargestellt.

[0024] Gemäß der in Fig. 6 dargestellten dritten abgewandelten Ausführungsform (Nr. 4 in der Tabelle von Fig. 3) ist der Akustik-Pad 8 mittels Heißprägen am Gehäuse 1 angebracht. Hierfür wird durch einen Heißstempel (gestrichelt dargestellt) ein Teil des Gehäuses 1 und des Akustik-Pads 8 (aus Vliesstoff oder Polyester) derart erwärmt, dass die Materialien zu schmelzen beginnen und eine stoffschlüssige Verbindung entsteht.

[0025] Fig. 7 zeigt als vierte abgewandelte Ausführungsform eine Art von Nietverbindung im weitesten Sinne (Nr. 9 in der Tabelle von Fig. 3). Hierfür sind Öffnungen im Akustik-Pad 8 und Stifte am Gehäuse 1 vorgesehen, wobei die Stifte durch die Öffnungen gesteckt und die vorspringenden Enden der Stifte thermisch oder auch mechanisch verformt werden, so dass ein Nietkopf entsteht.

[0026] Die in Fig. 8 dargestellte, fünfte abgewandelte Ausführungsform (vgl. Nr. 10 in der Tabelle von Fig. 3) zeigt eine Clips-Verbindung. Hierbei ist der Akustik-Pad 8 mit einem Kunststoff-Rahmen 9 umspritzt, welcher Öffnungen aufweist, in welche mit Haken versehene Federarme des Gehäuses 1 eingreifen und sich an der Rückseite verhaken können, so dass eine formschlüssige Verbindung entsteht.

[0027] Fig. 9 zeigt als sechste abgewandelte Ausführungsform (vgl. Nr. 11 in der Tabelle von Fig. 3) einen Akustik-Pad 8 vor und nach dem Einbau, z.T. in verschiedenen Ansichten, dessen Rahmen 9 ein etwa mittig abknick- oder faltbares Stanz-/Prägeteil ist. Ferner ist etwa mittig eine Öffnung vorgesehen, in die ein am Gehäuse 1 vorgesehener Clips eingreifen und den Akustik-Pad 8 fixieren kann. Die Ränder des Rahmens 9 werden in am Gehäuse 1 vorgesehene Aufnahmen eingeführt, wobei in Folge der Streckbewegung des Akustik-Pads 8 automatisch das Einclipsen erfolgt und wiederum eine formschlüssige Verbindung entsteht.

[0028] Fig. 10 zeigt als siebte abgewandelte Ausführungsform einen Akustik-Pad 8, der dem zuvor beschriebenen Akustik-Pad entspricht, wobei zur besseren Abdichtung am Rand ein zusätzliches Labyrinth vorgesehen ist.

Bezugszeichenliste

[0029] 

1, 11

Gehäuse

2, 12

Luftdüse

3, 13

Fahrzeuginnenraum

5

Wandung

6

Dämmung

7

schalloffener Bereich

8

Akustik-Pad

9

Rahmen

P, P_in, P_out

Schall

Ansprüche

1. Gehäuse, insbesondere einer Klimaanlage oder für ein Klimaanlagensystem in einem Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) im Bereich seiner Wandung (5) mindestens einen schalloffenen Bereich (7) aufweist.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der schalloffene Bereich (7) durch leichte und/oder poröse Werkstoffe gebildet ist.

3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der schalloffene Bereich (7) durch Materialien gebildet ist, die einen leichten Austritt des Schalls ermöglichen.

4. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der schalloffene Bereich (7) Vlieswerkstoffe, insbesondere kaschierte Vlieswerkstoffe, offenzellige Schäume, insbesondere kaschierte Schäume, Folien aus geschlossenzelligen PU-, PUR-, PP-, PE-, EPP-, PEPP-Schaum, dünne Folien oder Platten, perforierte Materialien, insbesondere mikroperforierte Materialien, sämtliche vorstehenden Materialien alleine oder in beliebiger Kombination aufweist.

5. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der schalloffene Bereich (7) einen Rahmen (9) aufweist.

6. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der schalloffene Bereich (7) mit dem Rahmen (9) mittels einer Klemmverbindung verbunden ist.

7. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der schalloffene Bereich (7) mit dem Rahmen (9) stoffschlüssig verbunden ist.

8. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (1) und dem schalloffenen Bereich (7) und/oder dem Rahmen (9) desselben eine stoffschlüssige Verbindung vorgesehen ist.

9. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (1) und dem schalloffenen Bereich (7) und/oder dem Rahmen (9) desselben eine formschlüssige Verbindung vorgesehen ist.

10. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (1) und dem schalloffenen Bereich (7) und/oder dem Rahmen (9) desselben eine kraftschlüssige Verbindung vorgesehen ist.

11. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (1) und dem schalloffenen Bereich (7) und/oder dem Rahmen (9) desselben eine Klebe- oder Schweißverbindung vorgesehen ist.

12. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (1) und dem schalloffenen Bereich (7) und/oder dem Rahmen (9) desselben ein doppelseitiges Klebeband vorgesehen ist.

13. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (1) und dem schalloffenen Bereich (7) und/oder dem Rahmen (9) desselben eine Niet-, Klemm-, Clips- oder Schraubverbindung vorgesehen ist.

14. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) und der schalloffene Bereich (7) einstückig ausgebildet sind.

15. Klimaanlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche.

16. Klimaanlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der schalloffene Bereich (7) den Schall (P) in einen schalloffenen Bereich (7) unterhalb der Instrumenten-Tafel, der Mittelkonsole, der Türund/oder Seitenverkleidungen, des Kofferraums oder sonstiger Einbauräume ableitet.

Zeichnung